In vergelijking met uitsluitend boren of boorgaten maken, zorgt CNC-ruimen consequent voor kleinere maatvariaties en een betere oppervlaktekwaliteit. Het wordt vaak gebruikt voor de definitieve maatvoering van kritieke onderdelen, zoals lagerboringen, positioneringsgaten en pasgaten.

Belangrijkste voordelen van CNC-ruimen:

Uitstekende geometrische nauwkeurigheid: rondheid, cilindriciteit en coaxialiteit zijn stabieler, wat een hoge precisie bij het passen en monteren mogelijk maakt.
Stabiel proces: de gespecialiseerde geometrie van de ruimer en de CNC-voeding zorgen voor een constante snijbelasting, waardoor het risico op scheuren in de wand en trillingssporen wordt verminderd.
Sterke kostenefficiëntie: in vergelijking met fijnboren biedt ruimen doorgaans een betere prijs-kwaliteitverhouding en cyclustijd bij kleine tot grote serieproductie.

Materialen en boortypes die geschikt zijn voor CNC-ruimen:

Metalen: koolstofstaal, gelegeerd staal, roestvrij staal, aluminiumlegeringen, koperlegeringen, titaniumlegeringen, enz.
Niet-metalen: technische kunststoffen (bijv. POM, PA, PEEK) en composieten; het gereedschapsmateriaal en de geometrie moeten hierop worden afgestemd.
Gatsoorten: doorlopende gaten en blinde gaten; kan worden gebruikt om een specifiek deel van een getrapt gat af te werken. Voor het ruimen van blinde gaten is ruimte voor spaanafvoer en controle van de onderkant van de oversnijding nodig.
Vereisten voor voorbewerking: voor het ruimen is een gekwalificeerd voorgeboord/voorgefreesd gat nodig, met voldoende materiaalreserve en een goede gatpositie en loodrechtheid.

Apparatuur:

Machines: stijve CNC verticale/horizontale bewerkingscentra of precisieboormachines. De axiale slingering van de spil en de thermische stabiliteit moeten worden gecontroleerd.
Gereedschapshouders en klemming: zeer nauwkeurige spantangen/krimphouders om radiale slingering te verminderen; gebruik indien nodig geleidebussen om de initiële geleidingsnauwkeurigheid te verbeteren.
Koeling en smering: externe koelvloeistof, interne koelvloeistof of MQL kunnen worden gebruikt. Voor moeilijk te bewerken materialen worden interne koelvloeistof onder hoge druk en snijolie voor extreme druk aanbevolen.

Gereedschapstypen:

Massieve ruimers: HSS, kobalt-HSS (HSS-Co) en hardmetaal.
Verstelbare ruimers: voor fijne afstelling van de maat, geschikt voor meerdere maten in kleine hoeveelheden.
Coatings: TiN, TiAlN, AlCrN, DLC, enz., om de slijtvastheid te verhogen en de hechting te verminderen.
Geleiding en afschuining: geschikte spaanhoeken, vrijloophoeken en geleidingslengte verbeteren de stabiliteit en de oppervlakteafwerking.

Selectie van snijparameters:

Snelheid (n): kies lage tot gemiddelde spilsnelheden op basis van het materiaal en het gereedschap om trillingen en verbranding te voorkomen.
Voeding (f): gebruik een constante, kleine voeding om de oppervlakteafwerking en maatnauwkeurigheid te garanderen. Bij ruimen wordt doorgaans een constante axiale voeding gebruikt; onderbroken snijden is niet toegestaan.
Snijvloeistof: zorg voor een continue, voldoende toevoer voor koeling en smering.

Referentie voor processtroom:

Voorbereiding van voorbewerkte gaten: boor of frees om de geplande speling over te houden, waarbij de positie en loodrechtheid van het gat worden gegarandeerd. Verwijder bramen en spanen.
Gereedschapsinstelling en -controle: meet de werkelijke diameter en slingering van de ruimer; controleer de programma-coördinaten en het referentiepunt van de opspanning.
Bewerking en terugtrekken: voer continu door tot de beoogde diepte; laat de spil draaien tijdens het terugtrekken om krassen op de boringwand te voorkomen.
Reiniging en inspectie: ontbraam en verwijder spanen. Gebruik plugmaten, luchtmaten of CMM om de afmetingen en geometrie te inspecteren.
Procesoptimalisatie: verfijn de voeding, koeling en gereedschapscompensatie op basis van de inspectieresultaten; stel SPC- en compensatiestrategieën vast voor massaproductie.

Toepassingsscenario’s voor CNC-ruimen:

Precisiepassende gaten: bijv. lagerzittingboringen, pennen, positioneringspennen en schuifpassende gaten.
Boren voor hydraulische en pneumatische systemen: vereisen een lage ruwheid en goede rondheid om lekkage en slijtage te verminderen.
Medische en luchtvaartonderdelen: reeksen kleine gaten met strenge eisen op het gebied van afmetingen en oppervlakte.
Mallen en opspanningen: zorgen voor herhaalbare klemnauwkeurigheid en consistentie.

Verschillen tussen CNC-ruimen, boren en kotteren:

Boren: methode voor het maken van gaten met een hoge efficiëntie, maar beperkte dimensionale en oppervlaktekwaliteit.
Boren: maakt gebruik van een boorgereedschap om de positie en grootte van het gat te corrigeren; zeer flexibel, geschikt voor grote gaten en het corrigeren van geometrische fouten.
Ruimen: richt zich op de uiteindelijke afmetingen en oppervlakteafwerking, waarbij consistent een hoge maatnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit wordt bereikt; wordt vaak in combinatie met de eerste twee gebruikt.

CNC-ruimen voor een nauwkeurige boringafwerking en precisie